JP2013509886A - 植物を生育させるための植物用の壁およびモジュール - Google Patents

Abstract

植物を生育させるための植物用の壁およびモジュールが開示され、植物用の壁およびモジュールは、植物用の壁およびモジュール上に配置された植物への、水および養分の制御された送達をもたらす。植物用の壁は、モジュールのマトリクスを備えることができ、それぞれのモジュールは、不活性生育培地で満たされる。不活性生育培地は、好ましくは、開口部を備え、その中に植物が固定され、そこから植物が、生育培地から生育することができる。灌水システムは、水および養分をそれぞれのモジュールに送達し、かつ、灌水システムを取り外さずに、植物用の壁から取り外し、交換することができる。さらに、過剰な水がモジュールから出ることができるように、後方排出チャネルなど排出チャネルが形成される。生育培地全体に水および養分を分配することを助けるために、キャピラリー区切り部をそれぞれのモジュールの生育培地内に設けることもできる。

Description

本出願は、２０１０年８月３１日出願の特許文献１、および２００９年１１月９日出願の特許文献２の優先権を主張し、それらの開示は参照により本明細書に組み込まれる。

本開示は、植物を生育させるための壁およびモジュールに関する。壁は、植物がそこから生育することができる、植物を受容するように構成された少なくとも１つのモジュールを備えることができる。

植物がそこから生育することができる壁は、従来技術において知られている。そのような壁は、背板に固定された構成要素を構築する、長方形の箱のマトリクスで形成することができる。それぞれの構成要素は、生育培地で満たされ、植物は、それらの根が生育培地中に置かれた状態で、構成要素の前面内の開口を通って生育する。そのような構成要素および壁は、特許文献３に記載されている。

これらの壁に関する１つの問題点は、貴重な養分の損失に関する。壁内の植物は、養分を含有する水で灌水される。養分を含有する水が構成要素内に供給されるとき、過剰な水分が重力により下方に引き下げられ、上方壁構成要素の底面内の開口を通って流れ落ち、上方壁構成要素の直下の下方構成要素の頂面を通り、下方構成要素に入る。これは、壁の底部にある植物に過剰に灌水することにつながる。さらに、植物が、壁を覆って不均一に生育する。壁の底部にある植物が過剰な水により枯れる一方、壁の頂部にある植物は、水および養分が不十分なことにより枯れるおそれがある。

従来技術に伴う別の問題は、灌水管が、壁構成要素と一体であり分離不可能なことである。構成要素を、たとえばそれを交換するため、または新しい植物を提供するために、壁から取り外すことが望まれる場合、灌水管もまた切離しが必要となる。灌水管の切離しおよび取外しには時間がかかり、かつ非効率的であり、たとえば植物および根に損傷を与えることなどにより、植物および根に悪影響を与えるおそれがある。

米国特許出願第12/872,657号明細書 英国特許出願第0919544.7号明細書 英国特許公報第2457537号 米国特許出願第12/661,848号明細書

植物の生育に用いるための植物用の壁に、水および養分の制御された送達、分配、および排出をもたらす構造が必要とされている。その場合、植物用の壁において用いられる壁構成要素またはモジュールは、植物用の壁のすべてのレベルにわたり水および養分のより均一な分配をもたらすことになる。

本明細書における教示は、植物を生育させるためのモジュールおよび植物用の壁を提供することによって、上記で挙げた１つまたは複数の問題を緩和する。一実施例では、モジュールは、不活性生育培地を収容するための本体を備える。本体は、前部、後部、頂部、底部、および側部を有する。不活性の生育培地は、キャピラリー区切り部（ｃａｐｉｌｌａｒｙ ｂｒｅａｋ）によって互いに分離される複数の区域を備える。不活性生育培地は、少なくとも１つの植物を受けるように構成され、そこから植物が生育することができる。別の実施例では、キャピラリー区切り部は、キャピラリー膜を備える。キャピラリー膜は、メッシュコア、およびメッシュコアの片方または両方の側部に固定される透過性の膜を備えることができる。さらなる実施例では、不活性生育培地は、鉱物繊維で構成され、その繊維は、モジュールの本体の頂部および底部と実質的に平行に向けられる。モジュールは、生育培地に熱を供給するための加熱要素をさらに備えることができる。

モジュールは、本体の後部に隣接する排出チャネルを備えることができる。不活性生育培地に送達される過剰な水は、生育培地から排出チャネル内に出る。一実施例では、排出チャネルは、排出膜内に形成することができる。透過性の膜および不透過性の膜は、排出膜を備えることができ、透過性の膜は、本体の後部に隣接して位置決めされる。別の実施例では、排出チャネルは、本体の後部に隣接して位置決めされる排出モジュール内に形成することができる。

植物用の壁の第２の実施形態は、不活性生育培地を収容するためのモジュールを備える。モジュールは、少なくとも１つの植物を受け、その生育を促進するように構成される。モジュールは、前部、後部、頂部、底部、および側部を備える。支持枠は、モジュールを壁に固定する。植物用の壁はまた、水（および何らかの必要な養分）を生育培地に送達するための灌水システムを備える。排出チャネルは、モジュールの後部と支持枠との間に形成される。灌水システムによって不活性生育培地に送達される過剰な水は、上方モジュールの下方に位置決めされたモジュールに入らずに、上方モジュールの生育培地から排出チャネル内に出る。別の実施例では、植物用の壁は、複数のモジュールを備えることができる。

植物用の壁の第３の実施形態は、排出膜内に形成された排出チャネルを備える。透過性の膜および不透過性の膜は、排出膜を共に形成する。透過性の膜は、モジュールの後部に隣接して位置決めされる。別の実施例では、排出チャネルは、モジュールの後部と支持枠との間に位置決めされた排出モジュール内に形成することができる。

第４の実施形態では、植物用の壁は、少なくとも１つの植物を受けるように構成された不活性生育培地を収容するための、取外し可能なモジュールを備える。植物は、取外し可能なモジュール内で生育することができる。取外し可能なモジュールは、前部、後部、頂部、底部、および側部を備える。取外し可能なモジュールを壁に固定するために、支持枠がさらに設けられる。植物用の壁はまた、水（および何らかの必要な養分）を生育培地に送達するための灌水システムを備える。取外し可能なモジュールおよび灌水システムは、灌水システムを取り外さずに、取外し可能なモジュールを支持枠から取り外すことができるように構成される。別の実施例では、植物用の壁は、マトリクスを形成する複数の取外し可能なモジュールを備えることができる。

第５の実施形態では、モジュールの裏側と支持枠との間に排出チャネルが形成される。灌水システムによって不活性生育培地へと送達される過剰な水は、生育培地を出て、排出チャネル内へと排水される。植物用の壁の別の実施例では、排出膜内に排出チャネルを形成することができる。透過性の膜および不透過性の膜は、排出膜を備えることができる。透過性の膜は、モジュールの後部に隣接して位置決めされる。別の実施例では、排出チャネルは、モジュールの後部と支持枠との間に位置決めされた排出モジュール内に形成することができる。さらなる実施例では、排出チャネルは、排出チャネルを取り外さずに取外し可能なモジュールを支持枠から取り外すことができるように構成される。別の実施例では、植物用の壁は、不活性生育培地内に配置された植物および根に熱を供給するための加熱要素をさらに備えることができる。

さらなる利点および新規の特徴部分は、部分的には以下の説明において説明され、部分的には添付の図面を検討することにより当業者に明らかになり、あるいは、実施例の製作または動作によって理解される。本教示の利点は、以下で議論する詳細な実施例において説明される方法論、手段、およびそれらの組み合わせの様々な態様を実行または使用することにより、実現および達成することができる。

図面は、本教示による１つまたは複数の実装形態を、限定ではなく単に例として示す。図において、同様の参照番号は、同じまたは同様の要素を示す。

本教示を理解するために、ここでそれらを添付の図面を参照しながら例として説明する。

本開示の一実施例による植物用の壁を示す拡大図である。 図１に示す例示的な植物用の壁の側断面図を示す図である。 図１に示す例示的な植物用の壁の前断面図を示す図である。 本開示の一実施例によるモジュールを示す断面図である。 本開示の別の実施例による植物用の壁を示す分解側断面図である。 本開示のさらなる実施例によるモジュールを示す分解斜視図である。 図６に示す例示的なモジュールによるモジュールを示す分解側断面図である。 第１の区域および第２の区域を含む本開示のさらなる実施形態によるモジュールを示す頂面図である。 図８のモジュールを示す斜視図である。 図８および図９のモジュールの第２の区域の後部を示す斜視図である。 図８のモジュールの第１の区域を示す前断面図である。 図８のモジュールを示す側断面図である。

以下の詳細な説明において、関連する教示を全体的に理解するために、多数の特定の詳細を例として説明する。本明細書に記載される本開示および教示は多くの異なる形の実施形態を許容可能であるが、本開示が本明細書において議論される原理および教示の例示であるとみなされるべきであり、開示される開示および教示の広い範囲を限定することを意図しないことを理解しながら、好ましい実施形態を図面に示し、本明細書において詳細に説明する。ただし、本教示はそのような詳細を伴わずに実行することができることが、当業者には明らかとなるはずである。他の例では、本教示の態様を不必要にあいまいにすることを避けるために、よく知られている方法、手順、および／または構成要素を、詳細を省いて比較的高いレベルで説明してきた。

本明細書において開示される実施例は、植物を生育させるための植物用の壁およびモジュールを提供する。本明細書において議論される植物用の壁およびモジュールは、植物用の壁およびモジュール上に配置された植物への水および養分の制御された送達をもたらし、かつ、植物用の壁およびモジュールからの、過剰な水および養分の排出ももたらす。その結果、植物用の壁の様々なレベルに配置された植物が均一に灌水され、それにより植物が丈夫に保たれ、植物用の壁に全体にわたり均一に生育することができる。さらに、植物用の壁およびモジュールは、根がモジュール内およびモジュールの周りに止められ収容されるように、かつ植物用の壁の境界および容量を超えて生育しないように、根の制御をもたらす。

植物用の壁およびモジュールは、様々な構成の形とすることができ、生きている植物を組み込む垂直の庭または他の構造を作り出すことができる。たとえば自立垂直塔構造などそのような構造および壁部は、その開示が参照により本明細書に組み込まれる同時係属中の特許文献４および米国仮特許出願第61/233,288号に記載されている。たとえば、植物を生育させるための植物用の壁は、モジュールのマトリクスを備えることができ、生育培地で満たされるそれぞれのモジュールは、好ましくはその中に植物が固定される開口部を有し、生育培地からの植物がそこから生育することができる。灌水システムは、それぞれのモジュールに水を送達する。それぞれのモジュールは、灌水システムを壁から取り外すことなく、取り外し交換することができる。さらに、過剰な水がモジュールから出ることができるように、排出チャネルが形成される。生育培地全体への水の分配を助け、培地全体への植物の根の生育を制御するために、それぞれのモジュールの生育培地内にキャピラリー区切り部を設けることもできる。

図１〜図５に示すように、植物用の壁２は、壁４上に形成することができる。植物用の壁２は、１つまたは複数のモジュール１０で形成することができる。図１に示す実施例では、複数のモジュール１０で構成されるマトリクス８（例として２段の４列として示す）が形成される。モジュール１０はそれぞれ、本体１１を備え、本体１１は、実質的に中空の長方形の箱の形をとることができるが、円形、楕円形、正方形、他の多角形、または不規則な形状など、様々な他の形状の形をとることもできる。さらに植物用の壁は、同一または実質的に同一の構造および形状のマトリクスとして示すが、あるいは、様々な形状のモジュール１０の組合せの形で形成することができる。

それぞれのモジュール１０は、モジュール１０の本体１１内に収容される不活性生育培地２０を含む（図４および図５参照）。生育培地２０は、モジュール１０の内部またはその一部を満たすことができる。生育培地は、たとえばその一例はＧｒｏ／ｄａｎ（登録商標）という商標名で販売されている園芸用ロックウールなど、好ましくは不活性の鉱物繊維である。不活性生育培地として使用するのに適した特定のタイプのＧｒｏ／ｄａｎ（登録商標）は、製品参照番号ＰＰ１００／１００であるが、他のタイプおよびグレードのＧｒｏ／ｄａｎ（登録商標）を用いることもできる。さらに、好ましくは無機質であり、化学的に不活性であり、寸法が安定している、他の適当な不活性生育培地を用いることもできる。別の実施例では、不活性生育培地はモジュール１０内で、鉱物繊維の繊維など不活性生育培地の長手繊維が頂面１８および底面１４と実質的に平行に延びるように向けられる。

不活性生育培地２０は、植物を受容するための開口部（図示せず）をさらに備えることができる。開口部は、生育培地の厚さ全体、またはその一部を通って延びることができる。開口部は、開口部内に配置される植物を受容し固定するように寸法決めされる。好ましい実施例では、植物の根は、開口部内に配置され、植物の葉部部分および／または花部分は、開口部から外へと延びる。生育培地は、植物の根が生育培地内へと、生育培地を通り、ならびに生育培地の後部へと生育することを可能にし、植物を生育培地へとさらに固定および係留する。

モジュール１０の本体１１はそれぞれ、前面１２、および前面１２内に形成される開口１２Ａを備え、そこを通って植物が生育培地２０から生育することができる。開口部は、円形として示すが、楕円形、正方形、長方形、他の多角形、または不規則な形状など、いかなる形状をとることもできる。開口１２Ａは、生育培地内に形成される開口部のサイズに対応するように寸法決めすることができ、あるいはそれより大きくまたは小さくすることができる。一実施例では、開口１２Ａは、生育培地内に形成される開口部より大きく、植物が本体から外側へと生育し拡がることを可能にする。さらに、たとえば前面１２によって覆われない生育培地の部分など、生育培地の露出された部分は、生育培地に付着しそこから生育する苔、藻、または他の同様の植物および生物を引きつける。前面１２は、さらなる空気を生育培地２０に供給するための、通気穴（図示せず）を備えることもできる。前面１２はまた、フェルトまたは凹凸のある表面を備えることができ、その上に苔、藻、または他の同様の植物および生物が付着し生育することができ、モジュールの前部に緑色の外見をもたらす。それぞれの本体１１はまた、好ましくは封止される底面１４、好ましくは開きモジュール１０から水が流出することを可能にする後面１６、水進入開口１８Ａ、１８Ｂを有する頂面１８、および側面１７Ａ、１７Ｂを有する。それぞれの本体１１はまた、前面１２から上向きに延びるリップ１３も備えることができる。２つのモジュール１０が、一方のモジュール１０のリップ１３がもう一方のモジュールの前面１２に当接する状態で互いに隣接して配置されるとき、空洞１９が、一方のモジュール１０の頂面１８と他方のモジュール１０の底面１４との間に形成される。図３に示すように、リップ１３は、モジュール１０の前面１２同士が、間に間隙をもたずに互いに当接することを可能にする。これにより、（以下で議論する）灌水システムのために見ることのできない空洞１９を構成要素の間に設けながら、２つの前面が１つの平面であるような印象が与えられる。

壁４は、その開示が参照により本明細書に組み込まれる同時係属中の特許文献４および米国仮特許出願第61/233,288号に記載される、独立構造または建物の壁、あるいは自立垂直構造など他の垂直構造とすることができる。モジュール１０を壁４に固定するために、たとえば１枚の合板（図１）または被覆レール（図５）など支持枠６を設けることができる。モジュールはまた、支持枠を用いずに壁４に直接固定することもできる。さらに、壁４は、支持枠６をその構造の一部として備えることができる。図１に示すように、支持枠６は、支持枠６を壁４に固定するためのブラケット６Ａ、６Ｂを備える。図５に示すように、支持枠６は、壁４に固定された垂直被覆レール６Ｃを備える。被覆レール６Ｃは、モジュール１０の幅より短い距離など、適当な水平距離だけ離隔することができる。別の実施例では、垂直被覆レールまたは他の構成を壁４上に設け、適当な距離だけ離隔することができる。モジュール１０は、ねじ１５または他の適当な締結具を用いて、壁４および／または支持枠６に固定することができる。

それぞれのモジュール１０の後方と支持枠６との間に、排出チャネルが設けられる。排出チャネルは、モジュールの後方１６の後部に形成される空洞または空間の形をとることができる。図１、図２、図４、および図５に示すように、排出チャネルは、排出膜３１によって形成される。図１および図２に示すように、排出膜３１は、網状メッシュ３２および透過性シート３４で構成することができる。網状メッシュ３２は、不透過性の裏当てシート３０と透過性シート３４との間に配置される。網状メッシュ３２は、プラスチック、ポリマー、または他の適当な材料の、織り合わされた網状メッシュで構成することができる。網状メッシュ３２は、不透過性の裏当てシート３０に隣接して位置決めされ、好ましくはそれに固定される。透水性の織物または他の適当な材料など透過性シート３４が、モジュール１０の後面１６に隣接する網状メッシュ３２上に設けられる。網状メッシュ３２は、透過性シート３４の基材として働き、モジュール１０の後方１６と裏当てシート３０との間に空間または空洞を形成する。空間または空洞は、網状メッシュ構造自体により、あるいは網状メッシュに高くなった部分または他の構造を設けることにより、作り出すことができる。空間または空洞は、モジュール１０の後面１６と裏当てシート３０との間に、排出チャネルを作り出す。排出チャネルは、常に、モジュールに供給される灌水の約１５％以上を保持するように構成することができる。他の実施例では、排出チャネルは、灌水の約１５％未満を保持するように構成することができる。

一実施例では、排出膜３１は、ジオテキスタイル複合材料の形をとることができる。適当なジオテキスタイル複合材料は、英国のＴｅｒｒａｍ Ｌｉｍｉｔｅｄにより販売されている。ジオテキスタイル複合材料は、不透過性のポリマーが押し出された格子コアを含み、格子コアは、その片面に接着されまたは他のやり方で固定される透過性フィルタを有する。ポリマー格子コアは、高くなった部分を備え、そこに透過性フィルタが固定され、または他のやり方で取り付けられる。高くなった部分およびそれらの間の空洞は、排出チャネルを作り出し、以下でより詳細に議論するように、生育培地に送達される過剰な水を、そこを通してモジュールから除去することができる。

排出膜３１は、単一部片の材料で構成することができ、または、適当な技法により互いに固定される複数の部片の材料で構成することができる。さらに、排出膜は、裏当てシート３０を介して支持枠６に固定することができ、または、モジュール１０の後面１６に固定することができる。別の例では、それぞれのモジュール１０は、モジュール１０と一体化され、モジュール１０の後面１４に固定されまたは他のやり方で取り付けられる、排出膜３１を備えることができる。

防水性背板など、不透過性の裏当てシート３０が、支持枠６に隣接して設けられる。裏当てシート３０は、いかなる都合のよいやり方で支持枠６に固定することもできる。一実施例では、裏当てシート３０は、複数の裏当てシートで形成し、不透過性の裏当てシート３０を形成するように互いに固定および封止することができる。不透過性の裏当てシート３０は、水および湿気が支持枠６および壁４に接触することを防ぐ。

灌水システムが、水（および何らかの必要な養分）をそれぞれのモジュール１０の頂面１８上の開口１８Ａ、１８Ｂに送達するように設けられる。灌水システムは、モジュール１０の頂面１８に隣接して配置される管４０を備える。管は、それぞれのモジュールの水進入開口１８Ａ、１８Ｂに水を送達するための、排水開口４２を備える。管４０は、モジュール１０同士の間に配置される当て木４４（図２）上に取り付けることができる。当て木４４はまた、モジュールが支持枠６に固定される間、特にモジュール１０が枠６上に最初に配置されるときに、モジュール１０の底面１４を支持するように働くことができる。管３０は、支持枠６に固定され、１つのモジュール１０の頂部１８と別のモジュール１０の底部１４との間に形成された空洞１９内に位置決めされる。管３０は、管３０の長さに沿って徐々に配置される弁を備えることができる。弁は、モジュール１０に送達される水の量を調整し、灌水システム全体にわたり水が均一に分配されることを保証する。

灌水システムはまた、植物用の壁に供給するための水を保持するための、適当なタンクまたはリザーバを備えることができる。灌水システムはまた、システムを通して適当な量の水を送達するための、適当なポンプまたは他の装置を備えることもできる。さらに必要に応じて、灌水システムは、適当な量の養分を水と組み合わせるための、羽根車など混合器または他の適当な機器を備える。養分は、植物用の壁への適当な量およびタイプの養分の供給を制御するために、灌水システムと一体化されたリザーバまたは他の適当な機器内に保管することができる。一実施例では、灌水システムは、コンピュータまたは他の適当な制御装置および／またはマイクロプロセッサによって制御される。制御装置は、壁に供給される水の量を制御するように、ポンプおよび弁を動作させることができる。さらに制御装置は、灌水に養分を供給する羽根車および混合器を動作させることができる。灌水システムはまた、植物用の壁の位置にて局所的に制御することができ、または適当な通信ネットワークを介して遠隔制御することもできる。他の実施例では、灌水システムは、灌水システムおよび植物用の壁の状態を監視するための、流量センサおよび／または温度センサなどセンサを備える。センサは、制御装置に信号およびフィードバックを提供するために、制御装置に電気的に接続することができる。たとえば、気象パターン、天気予報、ならびに温度および湿度など植物用の壁の状態など、情報を制御装置に提供することができる。次いで制御装置は、この情報に基づいて、植物用の壁に供給される水および／または養分の量を調整することができる。一実施例では、制御装置は高温および乾燥期間中に、より低温または湿潤期間と比べてより多くの水を植物用の壁に供給するように動作することができる。

図２に示すように、モジュール１０内に保持される植物に灌水するために、水（および何らかの必要な養分）が灌水システムによってそれぞれのモジュール１０に送達される。灌水管４０は、排水開口４２を通してモジュール１０の頂部１８へと水を送達する。水は、開口１８Ａ、１８Ｂを通って流れる。不活性生育培地２０は、水を吸収し、生育培地全体に水を分配する。一実施例では、一度完全に飽和した不活性生育培地は、その乾燥重量の約１０倍の水および養分を保持することができるが、生育培地は、培地の特性に応じて、他の量を保持することもできる。生育培地２０に送達されるいかなる過剰な水も、モジュール１０の後面１６を通り生育培地から出る。不活性生育培地２０から出る過剰な水は、透過性シート３４を通る排出チャネルに入り、下に配置された他のモジュール１０に入らずにモジュール１０から下方へと流れる。これにより、植物用の壁の底部付近の植物が過剰に灌水され水浸しになることが防止され、それにより、植物用の壁の高さ全体に沿った植物のむらのない生育が促進される。別の実施例では、水がそれぞれのモジュール１０の後方１６から流出する代わりに、または水がそれぞれのモジュール１０の後方１６から流出するのに加えて、水がモジュール１０の１つまたは複数の側面１７Ａ、１７Ｂからそれぞれのモジュール１０の後方１６と裏当てシート３０との間に位置決めされた排出チャネル内に流出することを可能にするように、モジュール１０を構成することができる。

モジュール１０を支持枠６から取り外すことが望まれる場合、モジュールは単に、ねじ１５または他の固定装置を取り外すことによって取り外すことができる。これは、灌水システムを妨げることなく行うことができる。モジュールが設置され、取り外され、交換され、かつ植物用の壁上に移動させられる間に、灌水管４０は、定位置すなわちそれらの設置位置に留まることができる。これにより、植物用の壁上のモジュールの保守および交換を容易にすることが可能になる。さらに、灌水システムを妨げないモジュールの取外しにより、植物用の壁の創作的デザインを変更または修正する容易さが増す。たとえば、内部に配置される様々な植物デザインを有するモジュールの容易、効率的、かつ単純な交換を可能にすることにより、灌水システムを同様に取り外すために必要とされるさらなるかなりの労力を伴わずに、植物用の壁を迅速かつ容易に修正および変更することができる。別の利点は、灌水システムを、植物用の壁上の植物を生育させるための様々なタイプのモジュールとともに用いることができることである。これらの様々なモジュールは好ましくは、モジュールへの水を収容および供給するために、灌水システムを受容するための空洞を形成する構造を備える。

図４に示すように、排水チャネルからの過剰な水を集めるために、樋４６がモジュール１０の下に位置決めされる。樋４は、ブラケット４８または他の適当な締結具によって壁に固定される。樋４６は、裏当てシート３０の後部に位置決めされ、かつ、排出チャネルから出る水が支持枠６または壁４内に染み出しそれらと接触しないように構成される。樋４６は、過剰な水を集め、必要に応じて再利用または灌水システムへと再循環させることができるように、リザーバまたは他の適当な保管機器へとつなげることができる。これにより、灌水システムによって用いられる水の量が低減され、その効率性が高まり、植物を生育させるための持続可能な構造が作り出される。

キャピラリー区切り部５２によって分離された生育培地区域５０で構成される不活性生育培地２０を有する、モジュール１０の一実施例を示す。キャピラリー区切り部５２は、空洞または空間の形をとることができる。区域５０は、モジュール１０の幅だけ延びる縦区域であり、それぞれの縦区域の間にキャピラリー区切り部を有する。区域５０は、いかなる形状の形をとることもできる。たとえば、縦区域の代わりに、複数の正方形区域を設けることができる。この実施例では、正方形区域のそれぞれの列が縦区域を備え、同じ列内に配置される隣接する正方形区域の間に（すなわちそれぞれの隣接する正方形区域の間に垂直に）キャピラリー区切り部を設ける必要はないが、必要におうじて設けることもできる。キャピラリー区切り部５２は、区域５０の間に水平に延びる。さらに、モジュール１０の底部１４の内部に隣接する最底部区域５０の下に、キャピラリー区切り部を作り出すことができる。一実施例では、区域５０は、キャピラリー区切り部がモジュールの高さに沿って約１００ｍｍ毎に配置されるように構成し、寸法決めすることができるが、他の適当な寸法を用いることもできる。

別の実施例では、キャピラリー区切り部は、生育培地２０の区域５０同士の間に空洞または空間を形成するキャピラリー膜の形をとることができる。キャピラリー膜は、プラスチックのメッシュコア、あるいは、メッシュコアのいずれかの面に接着されまたは他のやり方で固定される透過性織物または他の適当な透過性材料を有する、他の適当な材料で形成することができる。好ましい一実施例では、キャピラリー区切り部は、ジオテキスタイル複合材料で形成される。キャピラリー膜として用いるのに適したジオテキスタイル複合材料の例は、英国のＴｅｒｒａｍＬｉｍｉｔｅｄによって販売されるＴｅｒｒａｍ Ｆｉｌｔｒａｍ製品である。ジオテキスタイル複合材料は、透過性ポリマーが押し出されたメッシュコアを含み、その中に形成される片面または両面上が透過性の不織フィルタによって覆われる開口部を有する。本明細書に記載されるようなキャピラリー区切り部を形成するために、他の適当な材料を用いることができる。

キャピラリー区切り部５２は、生育培地全体にわたり相対的に一定の水分含量を維持するために、生育培地を通る水の下降の制御を助ける。毛管５２は、生育培地区域５０を通る水の下降を遅らせる。さらに、割れ目５２は、生育培地のそれぞれの区域５０の水分含量を均一に分配する。さらに、生育培地に供給される過剰な水は、キャピラリー区切り部５２を通り、生育培地から後方および／または側部排出チャネル内へと出る。その結果、頂部付近の植物が水の落下により枯れず、一方で底部付近の植物が過剰な水によって枯れないように、不活性生育培地全体にわたり水が均一に分配される。キャピラリー膜で形成されるキャピラリー区切り部の例では、水がキャピラリー膜内を通過する間は、根は膜を通って成長することができない。その結果、キャピラリー膜は、根がキャピラリー区切り部を通って下方に成長することを制御し、妨げる。これにより、キャピラリー区切り部によって作り出される空間または空洞内へと根が成長することが妨げられ、したがって空洞が維持される。空間または空洞が維持されることにより、不活性生育培地の区域５０を通って水が下降する状態で、割れ目が水を均一に分配することが可能になる。

図６および図７は、モジュール１０の別の例を示す。それぞれのモジュール１０は、上記で議論したような本体１１を備え、本体１１は、前面１２、底面１４、後面１６、側面１７Ａ、１７Ｂ、および、水進入開口１８Ａを有する頂面１８を有する。本体１１の前面１２に固定することができる挿入部６２とともに、前板６０が設けられる。前板６０は、図示のような枠の形をとることができ、または他の適当な形状および構成をとることができる。板６０は、モジュール１０の前面１２が間隙の介在を伴わずに当接することを可能にするための、上記のものなどリップ６３を備える。これは、前面が、単一の平坦な面を備えるという印象を与える。挿入部６２は、その中に形成された開口６２Ａを備え、それを通って植物が生育培地２０から生育することができる。上記で議論したように、開口６２Ａは、生育培地内に形成された開口部のサイズに対応するように寸法決めすることができ、あるいはそれより大きくまたは小さくすることができる。挿入部６２はまた、フェルトまたは凹凸を有する表面で構成することもできる。挿入部６２は、苔および藻に接触し、苔および藻の生育を可能にし、モジュールの前面に緑色の外観をもたらす。

それぞれのモジュール１０はまた、本体１１の後面１６に隣接して設けられる排出本体７０も備える。排出モジュール７０は、前壁７２および後壁７４を備え、それらの間に形成される排出チャネルを有する。前壁７２内に、排出開口部７３が設けられる。排出開口部７３は、排出チャネル７６内へと開き、かつ、本体１１の後面１６に隣接する排出体７０の前方から排出チャネル７６への通路をもたらす。排出モジュール７０は、頂部７８を備え、頂部７８は、開口部７９および底部８０、ならびに開口部８１も有する。頂部７８は、隣接する排出体７０の底部８０を受けるように構成される。同様に、底部８０は、隣接する排出体７０の頂部７８によって受けられるように構成される。それぞれの排出体７０はまた、排出体７０の片方または両方の側部内に配置される側部排出口８２も備える。

排出体７０は、たとえば抵抗加熱コイルなどの加熱コイルまたはケーブルなど、加熱要素９０をさらに備えることができる。別の実施例では、加熱要素は、加熱された水を受けるための銅の管機構など、加熱された流体を受けるための適当な管機構を備えることができる。加熱要素は、凍結中または日々の大きい温度変動中に、モジュール１０および生育培地２０の温度を維持するように作用する。たとえば春の凍結融解サイクル中に、加熱要素は、低温の夜間温度の間に生育培地内に蓄えられた水が凍結することを防ぐために、モジュールおよび生育培地をある温度に維持することができる。さらに加熱要素は、冬の間にモジュールを適当な温度に維持するために用いることができる。適当な温度の維持により、植物の生育が可能になり、かつ／または、そうでなければ不適当な状態で植物が枯れることが防止される。

上記で議論したように、モジュール１０内に収容された水および養分を生育培地２０に供給するために、灌水システムが設けられる。図６および図７に示すように、灌水管４０は、クリップ４１または他の適当な機構によって、壁または他の構造（図示せず）に固定することができる。動作に際しては、開口４２を通して管４０内に形成される灌水システムは、本体１１の頂部１８内に形成された水進入開口１８Ａを通じて、水および養分（必要とされまた所望される場合）を生育培地２０に送達する。生育培地２０は、水および養分を吸収し、培地２０内に配置された直物へとそれらを分配する。いかなる過剰な水および養分も、本体１１の後面１６を通って生育培地から出る。

生育培地２０から出る水は、排出モジュール７０の前壁７２に接触し、排出開口部７３へと下方に流れる。次いで水は、排出開口部７３を通り排出チャネル７６に入る。次いで過剰な水が、上記のような樋または他の何らかの適当な排出ネットワークのいずれかに到達するまで、下方に配置された隣接する排出体７０内に流入することができる。必要に応じて、過剰な水はまた、排出体７０の側部内に形成された側部排水口８２を通じて排出チャネル７６から流出することもできる。側部排出口８２は、図７に示すようなモジュールの頂部付近、モジュールの底部付近、またはそれらの間の位置、またはそれらの組み合わせで形成することができる。側部排出口８２が利用される場合、側部排出口８２から出る水を集めるために、適当な樋または同様の機器を用いることができる。たとえば、側部排出チャネルは、モジュール１０の側部に沿って、または隣接するモジュール１０の間に作り出すことができる。一実施例では、上記で議論したような排出膜を、モジュールの片方または両方の側部に隣接して配置することができ、かつ、側部排出チャネルを作り出すためにそこから垂直に延ばすことができる。

モジュール１０の別の実施例を、図８および図９に示す。本体１１は、本体１１を形成するための何らかの適当なやり方で接合される、第１の区域１００および第２の区域１０２で形成することができる。これらの区域は、ポリマー、プラスチック、複合材料、またはそれらの組み合わせなど、適当な材料で成形され、または別のやり方で形成される。底部区域１００は、頂面１８を備え、頂面１８は、その中に形成された水進入開口１８Ａ、１８Ｂを有する。この実施例では、側面１６は閉じられ、本体１１の底面１４付近に形成された排出開口部１６Ａを備える。排出開口部１６Ａはまた、後面１６に沿った他の場所に形成することもできる。第１の区域１００はまた、側面１７Ａ、１７Ｂも備える。図示しないが、側面１７Ａ、１７Ｂは、排出開口部１６Ａに加えて、またはその代わりに、排出開口部を備えることができる。本体１１のそれぞれの面は、蝶板１０４によって隣接する面に連結される。

第２の区域１０２は、前面１２を備え、前面１２は、植物がそこから生育することを可能にするための、その中に形成された開口１２Ａを備える。上記で議論したように、開口１２Ａは、生育培地内に形成された開口部のサイズに対応するように寸法決めすることができ、あるいはそれより大きくまたは小さくすることができる。通気穴（図示せず）もまた、前面１２内に形成することができる。前面１２はまた、凹凸を有するまたはフェルトの前部を備えることもでき、その上に、苔、藻、または同様の植物および生物を付着させ、生育させることができる。図１０に示すように、第２の区域１０２は、その内面上に形成された高くなった部分１０６を備えることができる。高くなった部分１０６は、たとえば図１２に示すように、本体１１内の不活性生育培地の固定および支持を助ける。

本体１１の組立て時に、蝶板に沿って面を折り曲げ、開いた長方形の箱を形成するための何らかの適当な手段によって互いに固定することができる。第２の区域１０２の前面１４は次いで、何らかの適当な手段によって第１の区域１００に固定されて、本体１１の組立てを完了する。好ましい実施例では、本体を補強および強化するために、支持クリップ１１２を本体の隅部に設けることができ、そこで第１の区域１００と第２の区域１０２が互いに固定される。

図１１および図１２に示すように、本体１１は、キャピラリー区切り部５２を備えることができる。図１１は、前面１４がその上に配置されない状態のモジュールの前方を示す。上記で議論したように、キャピラリー区切り部は、キャピラリー膜の形をとることができる。キャピラリー膜は、棚１１０によって本体内で支持される。棚１１０はまた、キャピラリー膜の頂部上に配置された不活性生育培地の（上記で議論した）縦区域５０など、不活性生育培地２０も支持する。不活性生育培地は、不活性生育培地２０が本体１１内に配置されるときに、後面１６と不活性生育培地２０の裏面との間に空間が形成されるように寸法決めすることができる。図１１はまた、後面１６の底部付近に形成された排出開口部１６Ａの一部を示す。さらに、図示しないが、キャピラリー膜を、不活性生育培地２０の後部と後面１６の内部との間の排出開口部１６Ａの前に配置することができる。このキャピラリー膜は、植物の根が開口部１６Ａを通ってモジュールから出ること、およびモジュールの境界を越えて生育することを防ぐ。

動作に際しては、上記で議論したように、水および何らかの必要な養分が灌水管４０を通して不活性生育培地２０へと供給される。水および養分が水進入開口１８Ａ、１８Ｂに入り、生育培地を通って下降するとき、水および養分は、生育培地全体に均一に分配される。水および養分は、キャピラリー膜と接触すると、膜の下に配置された縦区域５０に水および養分を均一に送達することができるように、膜全体に拡がる。さらに、過剰な水および養分は、キャピラリー膜を出て、不活性生育培地の後部と本体の後面１６との間に形成された空間を下方へと移動する。過剰な水は次いで、開口部１６Ａを通ってモジュールを出る前に、排出開口部１６Ａを覆って位置決めされたキャピラリー膜を通過する。さらに、キャピラリー膜を出る水が、不活性培地２０と側面１７Ａ、１７Ｂの片方または両方との間に形成される空間内へと、かつ側部排出開口部を通って出ることができるように、側部排出開口部（図示せず）を、排出開口部１６Ａの代わりにまたはそれに加えて側面１７Ａ、１７Ｂの片方または両方内に設けることができる。こうして、１つの高さでキャピラリー膜を出る水および養分は、より低い高さにある生育培地内へと戻らない。このやり方では、上記で議論したように、モジュール１０は、植物を頑丈に保ち、植物用の壁全体にわたり均一に生育させることができる。さらに、植物用の壁およびモジュールは、根がモジュール内およびモジュールの周りに止められ収容されるように、かつモジュール１０の境界および容量を超えて生育しないように、根の制御をもたらす。

いくつかの代替的実施形態および実施例を、本明細書において説明および図示してきた。当業者は、個々の実施形態の特徴部分、ならびに構成要素の可能な組み合わせおよび変形形態を理解するであろう。当業者は、いかなる実施形態および実施例も、本明細書において開示した他の実施形態および実施例との何らかの組み合わせで提供することができることを、さらに理解するであろう。

最良のモードとみなされるもの、および／または他の実施例を上記で説明してきたが、様々な修正形態を製作することができること、本明細書において開示される主題を様々な形および実施例で実装することができること、ならびに、その技法を、本明細書にはほんの一部のみを記載した多くの応用例に適用することができることを理解されたい。添付の特許請求の範囲によって、本教示の真の範囲内に含まれる何らかのまたはすべての応用例、修正形態、および変形形態が特許請求されることを意図されたい。

Claims (23)

1. 植物を生育させるためのモジュールが、
   不活性生育培地を収容するための本体を備え、前記本体が、前部、後部、頂部、および底部を有し、前記不活性生育培地が、キャピラリー区切り部によって互いに分離された複数の区域を備え、前記不活性生育培地が、少なくとも１つの植物を受けるように構成されることを特徴とする、モジュール。
2. 前記本体の前記後部が、過剰な水が前記不活性生育培地を出ることを可能にするための排出開口部を備えることを特徴とする請求項１に記載のモジュール。
3. 前記本体の前記後部に隣接する後方排出チャネルをさらに備え、前記不活性生育培地に送達される過剰な水が、前記生育培地から前記排出チャネル内へと出ることを特徴とする請求項１に記載のモジュール。
4. 前記排出チャネルが、排出膜内に形成され、前記排出膜が、透過性の膜および不透過性の膜を備え、前記透過性の膜が、前記本体の前記後部に隣接して位置づけられていることを特徴とする請求項３に記載のモジュール。
5. 前記排出チャネルが、前記本体の前記後部に隣接して位置づけられた排出モジュール内に形成されることを特徴とする請求項３に記載のモジュール。
6. 前記キャピラリー区切り部が、キャピラリー膜を備えることを特徴とする請求項１に記載のモジュール。
7. 前記キャピラリー膜が、メッシュコアと、前記メッシュコアの少なくとも１つの側部を覆う透過性の膜とを備えることを特徴とする請求項６に記載のモジュール。
8. 前記不活性生育培地が、前記本体の前記頂部および底部と実質的に平行に向けられる鉱物繊維を備えることを特徴とする請求項１に記載のモジュール。
9. 植物を生育させるための植物用の壁が、
   不活性生育培地を収容するためのモジュールであって、前記モジュールが、前部、後部、頂部、および底部を有し、前記不活性生育倍地が、少なくとも１つの植物を受けるように構成されている、モジュールと、
   前記モジュールを壁に固定するための支持枠と、
   水および養分を前記生育培地に送達するための灌水システムと、
   前記モジュールの前記後部と前記支持枠との間に形成された排出チャネルと、を備え、
   前記灌水システムによって前記不活性生育培地に送達される過剰な水が、下方に配置される別のモジュール内に入ることなく前記生育培地から前記排出チャネル内へと出ることを特徴とする植物用の壁。
10. 前記モジュールの前記後部が、過剰な水が前記不活性生育培地を出ることを可能にするための排出開口部を備えることを特徴とする請求項９に記載の植物用の壁。
11. 前記排出チャネルが、前記モジュールの前記後部と前記支持枠との間に位置づけられた排出モジュール内に形成されることを特徴とする請求項９に記載の植物用の壁。
12. 前記排出チャネルが、排出膜内に形成され、前記排出膜が、透過性の膜および不透過性の膜を備え、前記透過性の膜が、前記モジュールの前記後部に隣接して位置づけられていることを特徴とする請求項９に記載の植物用の壁。
13. マトリクスとして構成された複数のモジュールをさらに備えることを特徴とする請求項９に記載の植物用の壁。
14. 前記不活性生育培地が、キャピラリー区切り部によって互いに分離される複数の区域を備えることを特徴とする請求項９に記載の植物用の壁。
15. 植物を生育させるための植物用の壁が、
    不活性生育培地を収容するための取外し可能なモジュールであって、前記取外し可能なモジュールが、前部、後部、頂部、および底部を有し、前記不活性育成倍値が、少なくとも１つの植物を受けるように構成された、取外し可能なモジュールと、
    前記取外し可能なモジュールを壁に固定するための支持枠と、
    水および養分を前記生育培地に送達するための灌水システムと、を備え、
    前記取外し可能なモジュールおよび前記灌水システムが、前記灌水システムを取り外さずに前記取外し可能なモジュールを前記支持枠から取り外すことができるように構成されることを特徴とする植物用の壁。
16. 前記モジュールの前記後部が、過剰な水が前記不活性生育培地を出ることを可能にするための排出開口部を備えることを特徴とする請求項１５に記載の植物用の壁。
17. 前記取外し可能なモジュールの前記後部と前記支持枠との間に形成される排出チャネルをさらに備え、前記灌水システムによって前記不活性生育培地に送達される過剰な水が、前記生育培地から前記排出チャネル内に出ることを特徴とする請求項１５に記載の植物用の壁。
18. 前記排出チャネルが、前記取外し可能なモジュールの前記後部と前記支持枠との間に位置づけられた排出モジュール内に形成されることを特徴とする請求項１７に記載の植物用の壁。
19. 前記排出チャネルが、排出膜内に形成され、前記排出膜が、透過性の膜および不透過性の膜を備え、前記透過性の膜が、前記取外し可能なモジュールの前記後部に隣接して位置づけられていることを特徴とする請求項１７に記載の植物用の壁。
20. 前記排出チャネルが、前記排出チャネルを取り外さずに前記取外し可能なモジュールを前記支持枠から取り外すことができるように構成されることを特徴とする請求項１７に記載の植物用の壁。
21. マトリクスとして構成された複数の取外し可能なモジュールをさらに備えることを特徴とする請求項１５に記載の植物用の壁。
22. 前記不活性生育培地が、キャピラリー区切り部によって互いに分離される複数の区域を備えることを特徴とする請求項１５に記載の植物用の壁。
23. 前記不活性生育培地が、前記モジュールの前記頂部および底部と実質的に平行に向けられる鉱物繊維を備えることを特徴とする請求項１５に記載の植物用の壁。

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